计算机模拟在氧化铝生产中的应用.ppt

氧化铝生产中的模拟与仿真研究 氧化铝生产模拟和仿真的国内外研究现状氧化铝生产模拟和仿真的主要问题和原因氧化铝生产模拟和仿真的研究前景和展望 目录 溶出过程 Sidrak和Yousry设计了动态仿真模型实现对于ak的最优化控制 Kumage和Yoshio用Aspen工程软件来对溶出过程进行仿真 Tizon和Eric对工业拜尔法所用循环母液和高岭石的预脱硅和溶出过程进行了数值模拟 Champagnie和Douglas等用对三种拜尔法生产工艺进行了计算机模拟仿真 中南大学应用物理与热能工程系利用k e双方程湍流模型 对管道化溶出系统中石灰乳与矿浆的混和过程进行了数值模拟 沈阳铝镁设计研究院向山西孝义矿提出了一水硬铝石溶出过程的数学模型 进行了计算机模拟仿真 提出一套降低蒸汽耗量的途径 中铝山西分公司氧化铝三分厂用VisualFoxPro6 0数据库系统来实现高压溶出物料平衡计算的办法 1国内外研究现状 脱硅除杂过程HoGoen和Robertson通过模拟工业过程中的生产程序 利用生成赤泥来达到去处铁氧化物 Duncan和Groemping等对拜耳法生产中的结疤情况进行了模拟 并建立了沉积模型 SmithPeter和Russell进行了对脱硅产物 DSP 的研究 利用Langmuir模型和衰退模型来考察脱硅产物中一些阴离子的含量 中国科学院过程工程研究所模拟含硅铝酸钠溶液体系 得出了铝酸钠溶液中超溶解度的计算公式 天津大学化工学院根据液固流化床的防垢机理建立了结垢模型 分解过程DenisR和JacquesE对种分产品Al OH 3的粒度和强度进行了研究 并且得到种分数学模型 认为该模型可以预测种分产品的粒度分布 Theron和Escalona等对种分模型进行了校正 SmithPeter和AustinPeter引入两种数学模型来解释种分过程诱导期现象 美铝公司在拜尔法种分过程中所采用的动态模型可以预测生产量 晶体粒度分布以及碳酸钠含量 中国长城铝业公司利用计算流体力学 CFD 软件对空气搅拌式种分槽内流场进行三维数值模拟 贵州工业大学冶金系由实验得到铝酸钠溶液分解过程的数值模型 中南大学在这方面也做了一系列工作 蒸发部分ToLC和TadeMO在MapleV 3软件对非线性控制系统中的线性化的输入输出模式 一般模型控制模式和Su Hunt Meyer转换模式进行了阐述 后经多次修正 并对蒸发过程中的非线性控制系统进行模拟 中南学有色冶金学院对氧化铝生产中的蒸发系统进行了计算机模拟 根据模型分析了进料量 结疤厚度 真空度等因素对蒸发系统的影响 得出了与现场生产数据相一致的结果 其他部分配矿配料的模拟与仿真 溶液成分的自动在线监测等 2主要存在的问题和原因 问题 1 适用性不广2 研究片面单一3 缺乏完整权威体系 1 由于铝土矿资源的限制 我国生产氧化铝的方法大多采用联合法和烧结法 这些方法流程长且复杂 要实现计算机的仿真和自动控制 难度更大 2 无论是计算机技术还是氧化铝生产工艺技术 起步晚 发展不成熟 3 多年来 我国把大部分精力放在氧化铝生产工艺和技术的改造上 对计算机的仿真与自动控制在氧化铝生产上的应用没有给予足够的重视 3研究前景和展望 氧氧化铝行业的竞争也就是氧化铝生产成本的竞争 如何降低生产成本一直是各厂决策层的头等大事 由于生产工艺的日益完善 氧化铝行业的改善与提高的范围越来越窄 即使如此 氧化铝工作者纷纷在此范围内寻找新突破点 当生产工艺的改进取得实验成功后 就要将其进行工业实验 氧化铝工艺的局部改进 常常会对氧化铝厂的其它工序产生影响 而这种影响在未进行实验之前是未知的 如果进行工业实验 实验的进行势必对现行的工业生产产生波动 而这种波动正是氧化铝生产所应避免的 因此如何能在进行工业实验之前预测实验将对生产中各工序的影响及其影响程度 以便采取有效的措施来预防与避免将要带来的负面影响 是一件非常有实际意义的事 模拟与仿真氧化铝生产过程能很好地解决这一问题 而我国到目前为止还没有建立